JPS6179850A - Stirling engine - Google Patents
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- JPS6179850A JPS6179850A JP59201311A JP20131184A JPS6179850A JP S6179850 A JPS6179850 A JP S6179850A JP 59201311 A JP59201311 A JP 59201311A JP 20131184 A JP20131184 A JP 20131184A JP S6179850 A JPS6179850 A JP S6179850A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、スターリングエンジンに関し、特にその油
上り防止構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a Stirling engine, and particularly to an oil spill prevention structure thereof.
(従来の技術〕
第3図は本件発明者が既に開発したスターリングエンジ
ンのガス・油分離機構を、代表的なディスプレーサ(送
気ピストンのこと)型スターリングエンジンに通用した
場合の概略構成を示す図であり、図において、1はシリ
ンダ、2はヒータ管、3は再生器、4はクーラ管、5は
送気ピストン、5aは送気ピストン5のシールリング、
6は送気ピストンロッド、7は動力ピストン、7aは動
力ピストン7のシールリング、7bは動力ピストン中心
軸部を貫通する送気ピストンロッド6をシールするため
のシールリング、8は動力ピストンロッド、9は密閉型
加圧クランクケース、10は動力ピストン7の反動室、
11はディスタンススペース、12は動力ピストン反動
室10とクランクケース9とをガス・油分離フィルタi
oo <以下、油分離フィルタと記す)を介して連通ず
る連通管である。そして上記油分離フィルタ100は、
この連通管12を流通するガスから潤滑油を分離するフ
ィルタエレメント100aとフィルタハウジング100
b (オイル溜め)とから構成されている。13はディ
スタンススペース11とクランクケース9とを連通ずる
油戻り穴、14は動力ピストンロッド8からのガス漏れ
や油上がりを防止するためのロッドシール、15はクラ
ンクケース9からディスタンススペース11に上がって
くる油を動力ピストンロッド8からかき落とすためのオ
イルシール、16は動力ピストンロッド8の往復動を直
線運動に凍っための軸受、17は動力ピストン用コンロ
ッド、18は送気ピストン用コンロッド、19は送気ピ
ストン5と動力ピストン7とを所定の位相差を保って往
復動させ、出力を取り出すためのクランク軸、20は主
軸受、21はクランクケース9内に封入された作動流体
を密封するための回転軸シール、22は潤滑用の油、2
3は回転軸シール21等に油を供給するための給油ポン
プ、24はクランクケース9底部と上記給油ポンプ23
の吸入口を接続する第1のパイプ(第1の連通路)、2
5は給油ポンプ23の吐出口と回転軸シール部とを接続
するパイプであり、これらによりクランクケース底部の
オイル溜めに溜っている油を回転軸シール21へ供給す
るよう構成されている。なお、回転軸シール21に供給
された油はクランクケース9内へ戻されるようになって
いる。(Prior Art) Fig. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a typical displacer (air supply piston) type Stirling engine in which the gas/oil separation mechanism of the Stirling engine, which has already been developed by the inventor of the present invention, is applied. In the figure, 1 is a cylinder, 2 is a heater tube, 3 is a regenerator, 4 is a cooler tube, 5 is an air supply piston, 5a is a seal ring of the air supply piston 5,
6 is an air supply piston rod, 7 is a power piston, 7a is a seal ring for the power piston 7, 7b is a seal ring for sealing the air supply piston rod 6 that passes through the central axis of the power piston, 8 is a power piston rod, 9 is a closed pressurized crankcase, 10 is a reaction chamber of the power piston 7,
11 is a distance space, 12 is a gas/oil separation filter i that connects the power piston reaction chamber 10 and the crankcase 9.
oo (hereinafter referred to as oil separation filter). The oil separation filter 100 is
A filter element 100a and a filter housing 100 that separate lubricating oil from the gas flowing through this communication pipe 12
b (oil reservoir). 13 is an oil return hole that communicates between the distance space 11 and the crankcase 9; 14 is a rod seal for preventing gas leakage and oil from rising from the power piston rod 8; and 15 is an oil return hole that communicates with the distance space 11 and the crankcase 9; 16 is a bearing for freezing the reciprocating motion of the power piston rod 8 into linear motion; 17 is a connecting rod for the power piston; 18 is a connecting rod for the air supply piston; 19 is an oil seal for scraping off oil from the power piston rod 8; A crankshaft for reciprocating the air supply piston 5 and the power piston 7 while maintaining a predetermined phase difference and extracting output; 20 is a main bearing; 21 is for sealing the working fluid sealed in the crankcase 9; rotary shaft seal, 22 is lubricating oil, 2
3 is an oil supply pump for supplying oil to the rotary shaft seal 21, etc.; 24 is the bottom of the crankcase 9 and the oil supply pump 23;
a first pipe (first communication path) connecting the inlet of the 2
A pipe 5 connects the discharge port of the oil supply pump 23 and the rotary shaft seal portion, and is configured to supply the oil accumulated in the oil reservoir at the bottom of the crankcase to the rotary shaft seal 21. Note that the oil supplied to the rotary shaft seal 21 is returned into the crankcase 9.
このように構成されたスターリングエンジンはヒータ管
2およびクーラ管4をそれぞれ連続加熱。The Stirling engine configured in this way continuously heats the heater tube 2 and the cooler tube 4.
連続冷却す。ることによって、クランク軸19で規定さ
れる位相差でもって送気ピストン5と動力ピストン7と
を往復動せしめ、作動流体にスターリングサイクルと呼
ばれる熱力学的サイクルを行なわせて動力を発生する。Continuous cooling. By doing so, the air supply piston 5 and the power piston 7 are caused to reciprocate with a phase difference defined by the crankshaft 19, and the working fluid is caused to perform a thermodynamic cycle called a Stirling cycle, thereby generating power.
〔発明が解決しようとする問題点3
以上のようなスターリングエンジンは、動力ピストン7
の往復動に伴って作動流体が反動室10とクランクケー
ス9内を出入りする訳であるが、この作動流体にはクラ
ンクケース内潤滑油の飛沫が混入されている。そこで上
記構成になるスターリングエンジンでは、反動室10と
クランクケース29とを連通する連通管12途中に油分
離フィルタ100を設け、該フィルタ100で上記作動
流体に含まれる潤滑油を分離し、これにより潤滑油がシ
リンダ内に侵入してエンジンの性能を低下させるのを防
止している。[Problem 3 to be solved by the invention The Stirling engine as described above has a power piston 7
Working fluid moves in and out of the reaction chamber 10 and the crankcase 9 as the engine reciprocates, and this working fluid contains droplets of lubricating oil in the crankcase. Therefore, in the Stirling engine having the above configuration, an oil separation filter 100 is provided in the middle of the communication pipe 12 that communicates the reaction chamber 10 and the crankcase 29, and the filter 100 separates the lubricating oil contained in the working fluid. This prevents lubricating oil from entering the cylinder and reducing engine performance.
しかるにエンジンを長期に渡って運転すると、上記油分
離フィルタ100に潤滑油が溜まってそのフィルタ性能
が低下し、その結果、反動室10に油が溜ることになり
、この油がシリンダ内に侵入してエンジンの性能を低下
させる恐れがある。However, when the engine is operated for a long period of time, lubricating oil accumulates in the oil separation filter 100, reducing its filter performance.As a result, oil accumulates in the reaction chamber 10, and this oil enters the cylinder. This may reduce engine performance.
さらに、動力ピストンロッド8のオイルシール15から
油が徐々にディスタンススペース11に浸入し、長期間
エンジンを運転すると、この油がディスタンススペース
11に充満し、ロッドシール14を経てシリンダ内へ侵
入することがある。この現象を防ぐために、油戻り穴1
3が設けられてはいるが、十分な機能を果たしていなか
った。Further, oil gradually enters the distance space 11 from the oil seal 15 of the power piston rod 8, and when the engine is operated for a long period of time, this oil fills the distance space 11 and enters the cylinder through the rod seal 14. There is. To prevent this phenomenon, oil return hole 1
3 was provided, but it did not function satisfactorily.
この発明はかかる点に鑑みてなされたもので、シリンダ
内への油の侵入を防ぎ、長時間運転を行なってもエンジ
ン性能が低下することのないスターリングエンジンを提
供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a Stirling engine that prevents oil from entering the cylinder and that does not cause deterioration in engine performance even when operated for a long time.
この発明に係るスターリングエンジンは、動力ピストン
下方の反動室とクランクケースとを連通ずる連通路途中
にガス・油分離フィルタを設け、クランクケース底部、
上記ガス・油分離フィルタの油貯溜部、及びディスタン
ススペース底部のそれぞれを第1.第2.第3の連通路
を介して給油ポンプの吸入口に接続するとともに該各連
通路にそれぞれ弁を設け、これらの弁を適当な時期に切
換える弁制御手段を設けたものである。In the Stirling engine according to the present invention, a gas/oil separation filter is provided in the middle of the communication path that communicates the reaction chamber below the power piston with the crankcase, and the bottom part of the crankcase is
The oil reservoir part and the bottom part of the distance space of the gas/oil separation filter are each separated from the first. Second. It is connected to the suction port of the oil supply pump via a third communicating path, and each communicating path is provided with a valve, and valve control means is provided for switching these valves at appropriate times.
この発明においては、反動室とクランクケース間を流通
する作動ガス中に含まれる油をガス・油分離フィルタで
分離し、該フィルタに溜った油、及びディスタンススペ
ースに侵入してきた油を、適当な時期に給油ポンプを利
用して汲み出し、上記反動室、ディスタンススペースに
溜った油がシリンダ内へ侵入するのを防止する。In this invention, the oil contained in the working gas flowing between the reaction chamber and the crankcase is separated by a gas/oil separation filter, and the oil that has accumulated in the filter and the oil that has entered the distance space is removed by an appropriate method. The oil pump is used to pump out the oil at the appropriate time to prevent the oil accumulated in the reaction chamber and distance space from entering the cylinder.
以下、本発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例によるスターリングエンジン
の概略構成図であり、図において、第3図と同一符号は
同一のものを示す。26は第1のバーfプ24の途中に
設けられた第1の弁、29はガス・油分離フィルタ10
0のオイル溜め100bと給油ポンプ23の吸入口とを
接続する第2のパイプ、30はディスタンススペース1
1の底部と上記給油ポンプ23の吸入口を接続する第3
のパイプ、27.28はそれぞれ上記第2.第3のパイ
プ29.30の途中に設けられた第2.第3の弁である
。そしてこれらの各弁26,27.28は図示しない弁
制御手段によって開閉制御され、給油ポンプ23への油
の供給ラインを切換えるように構成されている。FIG. 1 is a schematic diagram of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same parts. 26 is a first valve provided in the middle of the first bar f 24; 29 is a gas/oil separation filter 10;
A second pipe 30 connects the oil reservoir 100b of 0 and the suction port of the oil supply pump 23, and 30 is the distance space 1.
1 and the suction port of the oil supply pump 23.
The pipes 27 and 28 are the pipes 27 and 28, respectively. The second pipe provided in the middle of the third pipe 29.30. This is the third valve. Each of these valves 26, 27, and 28 is controlled to open and close by a valve control means (not shown), and is configured to switch the oil supply line to the oil supply pump 23.
次に作用効果について説明する。Next, the effects will be explained.
エンジンを長期に渡って運転すると、油分離フィルタ1
00の性能の低下のためにこのフィルタ100のオイル
溜め1oobと反動室10に油が溜る。さらに勤カピス
トン10のオイルシール15からの漏れによって、ディ
スタンススペース11と反動室10とに油が上がり、こ
の反動室10の油は連通管12をったって油分離フィル
タ100のオイル溜め100bに溜る。If the engine is operated for a long period of time, the oil separation filter 1
Due to the deterioration of the performance of the filter 100, oil accumulates in the oil reservoir 1oob and the reaction chamber 10 of the filter 100. Further, due to leakage from the oil seal 15 of the working piston 10, oil rises into the distance space 11 and the reaction chamber 10, and the oil in the reaction chamber 10 travels through the communication pipe 12 and accumulates in the oil reservoir 100b of the oil separation filter 100.
そこで本実施例では、エンジン運転中、通常時は第1の
弁26を開、第2.第3の弁27.28を閉とし、この
状態でクランクケース9の底部に溜った油22を給油ポ
ンプ23で回転軸シール21等へ供給する。そして適当
な時期に第1.第3の弁26.28を閉、第2の弁27
を開とし、油分離フィルタ100のオイル溜め100b
に溜った油を給油ポンプ23で(み出して回転軸シール
21等へ供給する。またさらに、適当な時期に第1、第
2の弁26.27を閉、第3の弁28を開とし・ディス
タンススペース11に溜った油を給油ポンプ23で(み
出して回転軸シール21等へ供給する。このような作用
により、反動室1oに油が溜ることはなく、従って油が
シリンダ内に侵入してエンジンの性能を低下させるのを
防止することができる。Therefore, in this embodiment, during normal operation of the engine, the first valve 26 is opened and the second valve 26 is opened. The third valves 27 and 28 are closed, and in this state, the oil 22 accumulated at the bottom of the crankcase 9 is supplied to the rotary shaft seal 21 and the like by the oil supply pump 23. Then, at an appropriate time, the first one. Close third valve 26, 28, second valve 27
Open the oil reservoir 100b of the oil separation filter 100.
The oil accumulated in the tank is pumped out by the oil supply pump 23 and supplied to the rotary shaft seal 21, etc.Furthermore, the first and second valves 26 and 27 are closed and the third valve 28 is opened at an appropriate time. - The oil that has accumulated in the distance space 11 is pumped out by the oil supply pump 23 and supplied to the rotating shaft seal 21, etc. Due to this action, oil does not accumulate in the reaction chamber 1o, and therefore oil does not enter the cylinder. This can prevent deterioration of engine performance.
なお、上記実施例では反動室10とディスタンススペー
ス11、ディスクンススペース11とクランクケース9
はそれぞれ連通されていない例を示したが、第2図に示
されるように、反動室10からディスタンススペース1
1へ一方向の逆止弁31と、ディスタンススペース11
からクランクケース9へ一方向の逆止弁32とを設け、
反動室lOに生ずる圧力変動を利用して、逆止弁31゜
32によって反動室10とディスタンススペース11と
に溜った油をクランクケース9へ戻すようにしてもよい
。In the above embodiment, the recoil chamber 10, the distance space 11, the discance space 11 and the crankcase 9
have shown an example in which they are not connected to each other, but as shown in FIG.
1 one-way check valve 31 and distance space 11
A one-way check valve 32 is provided from the crankcase 9 to the crankcase 9,
The oil accumulated in the reaction chamber 10 and the distance space 11 may be returned to the crankcase 9 by the check valves 31 and 32 by utilizing the pressure fluctuations occurring in the reaction chamber IO.
以上のように、この発明によれば、反動室と連通した油
分離フィルタのオイル溜め及びディスタンススペースを
、それぞれ弁を介して給油ポンプに接続し、適当な時期
に上記油分離フィルタとディスタンススペースに溜、っ
た油を上記給油ポンプを利用してくみ出すようにしたの
で、シリンダ内への油の侵入を防ぎ、その性能を低下さ
せることなく、エンジンの長時間運転が可能となる効果
がある。As described above, according to the present invention, the oil reservoir and the distance space of the oil separation filter that communicate with the reaction chamber are connected to the oil supply pump through valves, and the oil reservoir and the distance space of the oil separation filter that communicate with the reaction chamber are connected to the oil supply pump at an appropriate time. The accumulated oil is pumped out using the oil pump, which prevents oil from entering the cylinder and allows the engine to run for long periods of time without degrading its performance. .
第を図はこの発明の一実施例によるスターリングエンジ
ンの概略構成図、第2図はこの発明の他の実施例を示す
図、第3図は本件発明者の開発に係るスターリングエン
ジンの概略構成図である。
1・・・シリンダ、5・・・送気ピストン、7・・・動
力ピストン、9・・・クランクケース、10・・・動力
ピストンの反動室、11・・・ディスクンススペース、
12・・・連通管、19・・・クランク軸、22・・・
l′l1fk油、23・・・給油ポンプ、24,29.
30・・・第1.第2゜第3のパイプ、26,27.2
8・・・第1.第2゜第3の弁、−00・・・ガス・油
分離フィルタ。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
代理人 弁理士 早 瀬 憲 −
第2図Fig. 3 is a schematic diagram of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing another embodiment of the invention, and Fig. 3 is a schematic diagram of a Stirling engine developed by the inventor of the present invention. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder, 5... Air supply piston, 7... Power piston, 9... Crank case, 10... Power piston reaction chamber, 11... Discance space,
12...Communication pipe, 19...Crankshaft, 22...
l'l1fk oil, 23...oil pump, 24, 29.
30... 1st. 2nd ° 3rd pipe, 26, 27.2
8...1st. 2nd degree third valve, -00... gas/oil separation filter. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent: Ken Hayase, Patent Attorney - Figure 2
Claims (2)
往復運動させるためのクランク機構部を収容する加圧型
クランク室と、上記動力ピストン下方に設けられた反動
室と、この反動室と上記クランク室とを仕切るディスタ
ンススペースとを備えたスターリングエンジンにおいて
、上記反動室とクランク室とを連通する連通路の途中に
設けられ該連通路を流通するガスに含まれる潤滑油を分
離するとともに該潤滑油を貯溜するガス・油分離フィル
タと、クランクケース底部、上記ガス・油分離フィルタ
の油貯溜部、上記ディスタンスペースの底部のそれぞれ
と給油ポンプの吸入口とを接続する第1、第2、第3の
連通路と、それぞれこの第1、第2、第3の連通路途中
に設けられた第1、第2、第3の弁と、該第1、第2、
第3の弁のそれぞれを開閉制御する弁制御手段とを備え
、上記ガス・油分離フィルタ及びディスタンススペース
に溜まった潤滑油を上記給油ポンプを利用して排出する
ようにしたことを特徴とするスターリングエンジン。(1) A pressurized crank chamber housing a crank mechanism for reciprocating the air supply piston and the power piston with a predetermined phase difference; a reaction chamber provided below the power piston; In a Stirling engine equipped with a distance space separating the reaction chamber and the crank chamber, the space is provided in the middle of a communication passage that communicates the reaction chamber and the crank chamber, and is used to separate the lubricating oil contained in the gas flowing through the communication passage and to lubricate the gas. A gas/oil separation filter for storing oil, a first, a second, and a third connecting the bottom of the crankcase, the oil storage part of the gas/oil separation filter, the bottom of the distance space, and the suction port of the oil supply pump, respectively. 3 communication passages, first, second and third valves provided in the middle of the first, second and third communication passages, respectively;
A Stirling characterized by comprising a valve control means for controlling opening and closing of each of the third valves, and configured to discharge lubricating oil accumulated in the gas/oil separation filter and the distance space using the oil supply pump. engine.
2、第3の弁を閉とし、上記ガス・油分離フィルタ、又
はディスタンススペースに潤滑油が溜ったとき上記第1
の弁を閉、第2又は第3の弁を開とするものであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスターリング
エンジン。(2) The valve control means normally opens the first valve and closes the second and third valves, and when lubricating oil accumulates in the gas/oil separation filter or the distance space, the valve control means opens the first valve and closes the second and third valves.
2. The Stirling engine according to claim 1, wherein one valve is closed and a second or third valve is opened.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201311A JPS6179850A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Stirling engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201311A JPS6179850A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Stirling engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6179850A true JPS6179850A (en) | 1986-04-23 |
Family
ID=16438900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59201311A Pending JPS6179850A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Stirling engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6179850A (en) |
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